烟囱塔架施工方案.docx
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烟囱塔架施工方案.docx
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烟囱塔架施工方案
云南江川天湖化工有限公司二期工程
30万吨/年硫磺制酸烟囱塔架安装工程
施工方案
施工单位:
建设单位:
编制:
监理:
审核:
批准:
中国化学工程第六建设公司
2002年8月7日
1.工程概况
2.编制依据
3.施工前准备工作
4.施工程序
5.塔架施工方法
6.烟囱的安装方法
7.施工技术措施
8.施工质量保证措施
9.施工安全保证措施
10.工机具计划
11.劳动力计划
12.施工进度计划
1.工程概况
1.1本工程为30万吨/年硫酸装置中烟囱塔架的制作安装。
塔架基础业已施工完毕,其安装标高为0.1米,总高58米,塔架横截面为正三角形,顶部边长为5米,底部边长为12米。
塔架主要杆件为20号高压钢管,平台梁、钢铺板、直爬梯、栏杆等构件钢材采用Q235。
由于空间狭小,三塔基础已施工完毕且工期时间较紧,给塔架的安装造成较大困难。
经分析计算,拟订将塔架分成四段进行预制吊装,本方案主要对此施工进行指导。
1.2主要工程量
烟囱塔架的制作安装,总重量为46537kg。
2.编制依据
2.1SH3507-1999《石油化工特殊钢结构工程施工及验收规范》
2.2SHJ29-91《石油化工企业排气筒和火炬塔架设计规范》
2.3南化院设计尾气烟囱装配图及塔架图纸
2.4HGJ201-83《化工工程建设起重施工规范》
2.5《钢结构工程施工及验收规范》
3.施工前准备工作
3.1吊装机具、材料到位,质量证明文件齐全,并经现场检查合格。
3.2组织施工人员对图纸、技术文件以及有关的规程、规范进行学习,做到人人熟悉图纸,施工时心中有数,不盲目施工。
3.3设备基础验收合格。
3.4铺设组装平台及设置卷扬机锚点完毕。
3.5塔架主肢管段靠近两端500mm及对接焊缝100%用超声波检验(焊缝为Ⅰ级合格)。
凡发现有裂纹、夹层的管段不能用于主肢。
检查合格后,按照全厂涂漆统一规定的内容进行防腐。
4.施工程序
基础验收材料验收无缝钢管下料、打坡口第一段下部塔架组焊、检验吊装第二段塔架组焊、检验吊装
第三、四段塔架组焊、检验吊装
平台、直爬梯等附件组焊平台、直爬梯等附件组焊
烟囱预制、检验第一段筒体安装就位第二、三段筒体安装就位、焊缝检验防锈、刷漆总体检验交工验收
5.塔架施工方法
5.1塔架预制
5.1.1整个塔架分为四段,各段长度及重量见表一:
表一塔架各段高度、重量一览表
长度(m)
重量(kg)
除附件重量(kg)
标高m
第一段
12.6
14939
10248
0-12.6
第二段
12
14995
5843
12.6-24.6
第三段
16
8823
4676
24.6-40.6
第四段
17.4
7780
4822
40.6-58
5.1.2将各段塔架在组装平台上完成组焊,并对附件进行外观及尺寸检查、焊缝进行探伤检验。
各段预制时,主杆应高出平台600mm并内插短管,以便于塔架吊装时就位和焊接。
5.1.3每段塔架底部主杆应用临时支撑固定,以防止吊装、就位过程中塔架变形。
5.1.4连接插板在安装时,管道十字形开口及管端开口,应在开口背面点焊型钢以防止开口变形.
5.1.5每节(按吊装方案分为4节)预制完后,对每节的外观(设计规定检查标准为1级)及外形尺寸和焊缝外观进行检查。
对主肢对接焊缝进行100%超声波探伤检验.对其它焊缝按规范要求进行外观、超声渗透检验。
检验合格方能交付安装。
5.2塔架的安装
塔架的安装采用分段正装法,采用80吨吊车依次将四段塔架吊装就位。
就位过程中吊车性能及各段塔架起吊重量见下表:
臂长m
半径m
臂顶标高m
最低起重量t
起吊重量kg
第一段
31.3
8
30.2
16
14939
第二段
31.3
13
33.9
6.5
5843
第三段
50
16
50.4
5.7
4676
第四段
50
13
52.8
5.7
4822
5.2.1预先将塔架3块底板(δ=60,800×800)安装在基础上,找平后用双螺帽压紧在地脚螺栓上。
5.2.2第一段塔架如吊装平面图(附图一)所示,在平台上预制好后,80吨和20吨汽车吊采用双车吊法将其吊至基础旁A点立放,80吨吊车二次站位将其吊装就位(吊装计算未记吊车本身起吊高度)。
5.2.2.1钢丝绳的选用:
用3根钢丝绳系挂塔架,在吊装过程中,钢丝绳受力最大为塔架竖直状态,其与中心线的夹角选为30º,钢丝绳受力如下图所示:
F1FF=G=14939kg÷3=4979kg
F1=F/cos30º=4979/0.866=5750kg
G30O则:
F1=56.4kN
选用6×37+1钢丝绳,公称抗拉强度1400Mpa,查钢丝绳容许拉力表:
安全系数K=5时,φ26mm钢丝绳容许拉力为57.6kN。
故选用φ26mm6×37+1公称抗拉强度1400Mpa钢丝绳。
绳长为:
L=10m3根
5.2.2.2选用卸扣为10吨、5个。
5.2.2.3吊臂与塔架相干计算:
如塔架吊装立面图附五所示,
吊臂与塔架距离最小处为吊车工作半径最小时。
既最小工作半径为8m,臂长为31.3m,则总高(31.32-82)1/2=30.2m
塔架吊装最高处为13m,吊点中心距吊臂距离为3.46m
塔架中心沿吊臂方向距塔架横杆距离为2.6m
塔架就位时上部距吊臂最短距离为
3.46-2.6=0.86m,故不相干,可以就位。
5.2.2.4塔架就位后,进行塔架与底板、加强筋板与塔架、底板的焊接,塔架与底板焊缝高度为14mm,加强筋板焊缝高度为12mm。
5.2.3考虑到吊车性能,第二段塔架、第三及第四段塔架附件及平台斜撑待相应各段塔架就位后,进行散装。
第二段塔架用80吨和20吨汽车吊配合吊装就位。
5.2.3.1吊装立面布置图如附图五所示。
(吊装计算未记吊车本身起吊高度)
相干尺寸校核:
最小工作半径为10.5m,
吊臂总高(31.32-10.52)1/2+3=32.4m
二段塔架最高标高为24.8m,吊点中心距吊臂距离为2.46m
塔架中心距塔架主杆距离为2.03m
二段塔架上端距吊臂最短距离为2.46-2.03=0.46m
故第二段塔架竖直及就位时,塔架与吊臂均不相干。
5.2.3.2钢丝绳受力分析:
选每两根钢丝绳夹角为900,则每根钢丝绳受力:
F1=(5843/3)x=3311kg<5750kg,
原φ26mm6×37+1公称抗拉强度1400Mpa钢丝绳可用。
5.2.3.3将塔架主肢套入第一段塔架上的内插短管完成组对,进行焊接。
5.2.3.4斜拉筋、平台梁、直爬梯、栏杆等构件散件安装就位。
5.2.4第三段塔架(除斜拉筋、平台梁、直爬梯、栏杆等构件),预制好后用80吨和20吨汽车吊配合吊装。
5.2.4.1平面布置图见附图三。
5.2.4.2主要吊装尺寸见吊装立面示意图六。
(吊装计算未记吊车本身起吊高度)
5.2.4.3将塔架主肢套入第二段塔架上的内插短管定位组对,进行焊接。
5.2.4.4斜拉筋、平台梁、直爬梯、栏杆等构件散件安装就位。
5.2.5第四段塔架重量为4822kg(除斜拉筋、平台梁、直爬梯、栏杆等构件),长度为17.4m,由于其高度较高,故采用低吊点法吊装(吊点距顶部8.5m)。
预制时最上部的两个6m段只预制两面,塔架就位时吊点标高为49.5m。
吊装平面图如图四所示。
5.2.5.1先用80吨及20吨吊车将塔架吊直在如图B点位置后,将吊点降至距顶点8.5m处,用80吨吊车二次站位将其吊装就位。
5.2.5.2吊车站位应正对塔架,以保证塔架就位时,吊臂不会受阻。
具体吊装尺寸如立面布置图如图六所示。
5.2.5.3将塔架主肢套入第三段塔架上的内插短管完成组对,进行焊接。
5.2.5.4将斜拉筋、平台梁、直爬梯、栏杆等构件用散件吊装就位,完成整个塔架的安装。
6.烟囱的安装方法
6.1烟囱预制
烟囱的预制分为三段,并在第一段下部、第二及第三段上下部0.8米位置各对称焊制吊耳四个,以便于筒段的安装就位。
预制各筒段高度及重量见下表:
长度(m)
重量(kg)
标高
第一段
14
5382
22-41.03m
第二段
14
6446
6-22m
第三段
13
6249
0-6m
6.2吊装采用倒装法
6.3利用已安装的塔架,用2台卷扬机与20吨吊车配合将第一段筒体从底部送进塔架,并提升至60m标高,用导链安装固定在塔架上,控制其直线度和垂直度小于3mm后安装导向装置。
6.4用卷扬机将第二段提升至40.8m标高,用手拉葫芦提升筒体,与第一段筒体组对、焊接后,安装固定在塔架上。
控制两段筒体的直线度和垂直度小于5mm后安装导向装置。
6.5用同样的方法将第三段筒体与上部烟囱对接,校验整个烟囱的直线度和垂直度小于10mm后安装支座,完成烟囱的安装。
6.6工机具选用及校核
6.6.1依据分段筒体重量可选用HQD10-10型滑车组及3吨卷扬机。
6.6.2地锚设置:
用三塔基础作锚点设置卷扬机
6.6.3钢丝绳选用:
2台卷扬机配用10吨滑轮组采用3绳绕法,则每根绳最大受力为(6446/2)*0.54=1741kg
选用6×37+1钢丝绳,公称抗拉强度1400Mpa,查钢丝绳容许拉力表:
安全系数K=5时,φ15mm钢丝绳容许拉力为19.6kN。
故选用φ15mm6×37+1公称抗拉强度1400Mpa钢丝绳。
绳长为:
3×60+60=240m,取L=240x2500m。
6.7对烟囱及塔架按图纸要求进行总体检验。
6.8按图纸要求进行防腐。
7.施工技术措施
7.1塔架主肢与腹杆,腹杆与腹杆(或其它杆件)和组对间隙应小于1.5mm。
塔架两相交刚性腹杆应在同一平面上,在平面内的位置偏差不应大于4mm,偏离平面的位置偏差不应大于2mm。
7.2塔架组装后,各杆件轴线应汇交于节点。
塔架任一分段组装完毕后,其主要尺寸允许偏差应符合以下规定:
7.2.1平面对角线长度差L1/1000,且≤10mm。
7.2.2空间对角线长度差L2/1000,且≤15mm。
7.2.3塔架分段高(长)度≤5mm。
7.2.4塔架分段主肢相对高差为2mm。
注:
L1—分段组装平面设计对角线长。
单位:
毫米。
L2—分段组装空间设计对角线长。
单位:
毫米。
7.3所有焊工上岗时必须具有相应资质,否则,不得上岗施焊。
7.4焊条使用前应按要求进行烘干,并存放在保温筒内,在使用过程中应保持干燥。
7.5施焊前,必须将坡口面及坡口内外侧20mm范围内的油垢、毛刺等清除干净,并检查清除影响焊接质量的裂纹、夹层等缺陷。
7.6当焊接环境出现下列任一情况,必须采取有效措施,否则,不得施焊。
〈1〉风速大于8m/s。
〈2〉相对湿度大于90%。
〈3〉下雨。
7.7焊接时,不得在母材上引弧,熄弧或试验电流。
8.施工质量保证措施
8.1工程开工前,必须有经批准的施工技术方案并进行逐级交底,使施工班组明确工艺流程、施工步骤、质量标准、质量控制点、质量检验方法、检验器具等,并作出交底记录。
8.2施工操作人员应严格按照施工图、施工验收规范、施工技术方案和技术措施的要求施工,对施工质量负责。
8.3每道工序完成后,对规定的质量控制点认真进行“自检”,并作出自检记录,发现不合格项及时返工,不留质量隐患。
所有A级控制点必须经甲方和监理单位检验合格后方可进行下一工序的施工。
8.4对施工半成品和成品应按质量计划的规定认真实施保护,以防止损坏。
8.5做好自检、交接检查工作。
现场分阶段进行工程质量检查。
8.6质量管理体系
项目经理金岩
9.施工安全保证措施
9.1现场施工人员要佩戴安全帽,统一听从指挥。
9.2高空作业时要系安全带,并有固定系挂点。
9.3现场设专职安全员检查,发现安全隐患及时纠正。
9.4做好现场文明施工,现场材料、机具堆放整齐,做到完工净料。
9.5施工脚手架必须派专人搭设,保证有足够的强度和稳定性,不得随意乱拆脚手架。
9.6施工现场要有防火措施,动火区配备干粉灭火器2瓶。
9.7起重设施要按相关规定先经过全面检查,确认性能良好后方可使用。
起重时应由专人指挥,严禁违章操作,野蛮施工。
吊装施工在风速大于5m/s时不得起吊。
9.8电焊机应放在防水、防潮及通风良好的棚内,焊接用的软导线在过路或易损伤处应架空或埋地敷设,并严禁与电源线共同敷设。
9.9电焊机应由专人管理,实行一机一闸,严禁一闸多用。
9.10所有用电设备加装漏电保护器,并有可靠接地。
9.11采用吊杆吊装时,必须仔细检查钢缆、卷扬机及相关连接件的可靠性,确认符合要求后方可进行起吊作业。
否则,严禁起吊。
9.12进行吊装作业时设置警戒线,以防止无关人员进入施工现场。
9.13为吊装施工人员配备望远镜及对讲机,以便上下配合,避免事故的发生。
9.14设置高空防护网
10.工机具计划
序号
名称
规格
数量
备注
1
吊车
20吨
1
50吨
1
租用
80吨
1
租用
2
电焊机
<16KW
10
3
手拉葫芦
10吨
3
5吨
2
3吨
2
4
卷板机
δ22×2000
1
5
气焊工具
15
6
卷扬机
3吨
2
7
卸扣
10吨
5
8
钢丝绳
φ26mm
20m
6×37+11400Mpa
φ15mm
500m
9
滑车组
HQD10-10
2组
11.劳动力计划
组织各种施工技术人员34人,其中:
工种
焊工
铆工
起重工
管理
电工
其他
合计
人数
10
3
6
4
1
10
34
12.施工进度计划
项目工期
0
5
10
15
20
烟囱预制
塔架预制
塔架安装
烟囱安装
除锈、防腐
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